Bugünkü Quark Matter konferansında ve son Rencontres de Moriond konferansında, LHCb işbirliği ile Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki (LHC) parçacık çarpışmalarının bir analizini sunuldu ve bu, uzaydaki deneylerde görülen herhangi bir antimaddenin karanlıktan kaynaklanıp kaynaklanmadığını belirlemeye yardımcı olabilecek gibi görünüyor.
CERN’de montajı yapılan ve Uluslararası Uzay İstasyonuna kurulan Alfa Manyetik Spektrometresi (AMS) gibi uzay temelli deneyler, kozmik ışınlar adı verilen yüksek enerjili parçacıklarda, protonların antimadde karşılıkları olan antiprotonların fraksiyonunu tespit etti. Bu antiprotonlar, karanlık madde parçacıkları birbiriyle çarpıştığında oluşturulabilir, ancak başka durumlarda, örneğin esas olarak hidrojen ve helyumdan oluşan yıldızlararası ortamda protonların atom çekirdekleriyle çarpışması gibi durumlarda da oluşabilirler.
Bu antiprotonların herhangi birinin karanlık maddeden kaynaklanıp kaynaklanmadığını bulmak için fizikçiler, protonlar ve hidrojen arasındaki ve ayrıca protonlar ve helyum arasındaki çarpışmalarda antiprotonların ne sıklıkla üretildiğini tahmin etmek zorundadır. İlkinin bazı ölçümleri yapılmış ve LHCb 2017’de ikincisinin ilk ölçümünü bildirmiş olsa da, LHCb ölçümünün yalnızca hızlı antiproton üretimini içerdiğini tespit etti.
Yeni çalışmalarında, LHCb ekibi ayrıca, antihiperon adı verilen parçacıkların antiprotonlara dönüşümü veya “çürümesi” yoluyla çarpışma noktasından belirli bir uzaklıkta üretilen antiprotonları da aradı. Bu yeni ölçümü ve bir öncekini yapmak için, araştırmaları için genellikle proton-proton çarpışmalarından elde edilen verileri kullanan LHCb araştırmacıları, bunun yerine, iki LHC proton demetinin yapacağı noktaya helyum gazı enjekte edilerek elde edilen proton-helyum çarpışmalarından elde edilen verileri kullandılar.
Yaklaşık 34 milyon proton-helyum çarpışmasından oluşan bir örneği analiz ederek ve antihiperon bozunmalarından antiprotonların üretim hızının hızlı antiprotonların üretim hızına oranını ölçerek, LHCb araştırmacıları, ölçümlerinin çarpışma enerjisi ölçeğinde, antihiperon bozunmaları, toplam antiproton üretim hızına, proton-çekirdek çarpışmalarında çoğu antiproton üretim modeli tarafından tahmin edilen miktardan çok daha fazla katkıda bulunur.
LHCb sözcüsü Chris Parkes, “Bu sonuç, önceki hızlı antiproton üretimi ölçümümüzü tamamlıyor ve modellerin tahminlerini iyileştirecek” diyor. “Bu gelişme, uzay tabanlı deneylerin karanlık madde kanıtlarını bulmasına yardımcı olabilir .”
LHCb fizik koordinatörü Niels Tuning, “LHCb çarpışma noktasına gaz enjekte etme tekniğimiz başlangıçta proton ışınlarının boyutunu ölçmek için tasarlandı” diyor. “Protonlar ve atom çekirdeği arasındaki kozmik çarpışmalarda antimaddenin ne sıklıkla yaratılması gerektiğine dair bilgimizi de geliştirdiğini tekrar görmek gerçekten güzel.” dedi.
Bu yazı astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı phys.org sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkıda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla kullanıma izin verilmiştir.
Çeviri: Sinan YAVUZ